Характеристики осевых насосов 

Рабочую характеристику осевого насоса с жестко закрепленными лопатками (рис. 56) получают путем испытания его при постоянном числе оборотов рабочего колеса. Осевые насосы больших размеров в ряде случаев имеют поворотные лопатки для регулировки производительности насоса. 

Схема механизма поворота лопаток осевого насоса изображена на (рис. 57). На схеме цапфа лопатки 1 поворачивается в подшипниках 2, установленных во втулке рабочего колеса. На цапфах закреплены рычаги 3, связанные вертикальными тягами 4 с крестовиной 5. При перемещении крестовины вверх или вниз лопасти рабочего колеса поворачиваются. Перемещение крестовины осуществляется посредством сервомотора, т. е. цилиндра 7 с поршнем 6, шток которого соединен с крестовиной. 

Сервомотор располагается во втулке рабочего колеса, а масло к нему подается через полый вал рабочего колеса насоса. Для таких насосов с поворотными лопатками строят рабочие характеристики при различных углах установки лопаток. Кроме этого, для осевых насосов строят характеристики при различном числе оборотов рабочего колеса (рис. 58). 

Эти характеристики получают опытным путем при испытании насоса на стенде, который напоминает испытательный стенд для центробежных насосов. Характер кривых  осевых насосов отличается от характера соответствующих кривых центробежных насосов. 

Это отличие обусловлено тем, что с уменьшением производительности против нормальной в осевых насосах увеличивается радиальный поток жидкости от втулки по направлению к наружному диаметру колеса и возникают кольцевые вихри, которые достигают максимума при Q = 0. 

Вследствие этих вихрей напор и потребляемая мощность резко увеличивается при уменьшении расхода, что обусловливает крутой подъем кривых  при расходах меньше расчетной производительности насоса. Сравнивая характеристики осевых и центробежных насосов, можно выделить особенности характеристик осевых насосов. 

К числу этих особенностей относятся:

1 - крутое падение кривой Н = f(Q) и наличие на этой кривой точки перегиба, которая соответствует максимальному к. п. д.;

2 - резкое возрастание потребляемой мощности при понижении расхода;

3 - небольшая область наивыгоднейших условий работы, так как при отклонении расхода в обе стороны от расчетной производительности к, п. д. насоса резко уменьшается. 

Исходя из указанных свойств характеристики, пуск осевого насоса следует производить при открытой задвижке, а регулирование осуществлять устройствами, которые сохраняют высокое значение к. п. д. на всех рабочих режимах, отличных от наивыгоднейшего. 

Регулирование осевых насосов осуществляется при помощи:

а) двигателей, допускающих изменение числа оборотов;

б) гидромуфт, которые позволяют изменять число оборотов насоса при неизменном числе оборотов двигателя;

в) рабочих колес с поворотными лопатками, у которых изменение угла наклона лопаток дает возможность осевым насосам работать е высоким к. п. д. на всех режимах. 

Конструкции осевых насосов и насосных установок 

Осевые насосы выполняются с вертикальным и горизонтальным валом одноступенчатыми и двухступенчатыми с жестко закрепленными и поворотными лопатками. Рабочие колеса осевых насосов имеют от двух до шести изогнутых лопаток, закрепленных цапфами на втулке, Лопатки тщательно обрабатываются и в сечении имеют крыльевой профиль. В рабочем положении лопатки устанавливаются под определенным углом к плоскости вращения рабочего колеса (рис. 59). 

Лопатки рабочего колеса изготовляются стальными и бронзовыми. Стальные лопатки имеют покрытие из нержавеющей стали для предохранения от коррозий и кавитационных разрушений. Корпус осевого насоса имеет форму цилиндра с изгибом со стороны напорного трубопровода для выхода вала (рис. 60 и 61) и состоит из двух половин с разъемом вдоль оси. Обе половины корпуса отлиты из чугуна и соединены болтами или шпильками. 

Радиальный зазор между корпусом и лопатками рабочего колеса должен быть минимальным для уменьшения объемных и гидравлических потерь. Лопатки направляющего аппарата имеют изогнутую обтекаемую форму и отлиты заодно с корпусом. Вал рабочего колеса составлен из отдельных секций, скрепленных посредством фланцевых соединений. Подшипники скольжения служат опорами вала. Смазка подшипников водяная; вкладыши подшипников резиновые или лигнофолевые. В месте выхода вала из корпуса насоса установлен сальник с уплотнением напорной водой. 

Осевые насосы находят применение на крупных водопроводных станциях первого подъема, при заборе воды из поверхностного источника, на насосных станциях магистральных каналов, для мелиоративных установок, на тепловых и гидравлических электростанциях. Для работы с осевыми насосами обычно применяют электродвигатели переменного тока и паровые турбины.